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1、实验13缺氧动物模型复制及中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响李丹阳高钦钦吕凯(浙江大学医学院，临床医学二系0301, 3031821009)【摘要】目的学习复制乏氧性缺氧和血液性缺氧的动物模型方法，观察缺氧过程小呼吸 的反应及血液色泽和全身一般悄况的变化，并了解温度和中枢神经系统机能状态对缺氧耐受 的影响。方法 通过复制动物模型，观察不同类型缺氧过程小呼吸、黏膜和血液色泽的变化。 通过测定耗氧虽:和小鼠的存活吋间来观察小枢神经系统机能抑制和低温对缺氧的影响。结 果中枢神经系统功能抑制和低温対动物耐受缺氧的影响与対照组相比，存活时间和耗氧率 均有显著性差异；复制不同原因造成的不同缺氧类型小鼠
2、都表现出了不同的呼吸频率和存活 时间的变化。结论中枢神经系统机能抑制和低温使小鼠的存活时间显著延长，耗氧率显著 降低。不同原因导致的缺氧类型中，CO中毒与NaNO?组小鼠的存活时间明显缩航 美蓝的 治疗效果明显。【关键词】缺氧动物模型中枢抑制低温耗氧率当供应纽织的氧不足，或组织利用氧障碍时，机体的机能和代谢可发生异常变化，这种 病理过程称为缺氧。根据缺氧的原因不同可将缺氧分为乏氧性缺氧、血液性缺氧、循环性缺 氧和组织中毒性缺氧I川种类型。彩响机体对缺氧耐受的因素很多，木实验主要研究代谢率的 影响。体温降低神经系统功能受抑制能降低机体的耗氧率使缺氧耐受力升高。1 材料和方法1.1实验动物小白鼠。
3、1.2药品氯丙嗪(chlorpromazine)、钠石灰(soda Lime),亚硝酸钠(sodium nitrite )、亚甲基 蓝(美蓝)(methylene blue, MB) 0.9%NaCl (physiological saline solution)、CO(carbon monoxide) o 1.3器材缺氧瓶测耗氧装置100、500ml r 口瓶和测耗氧装置。1.4方法1.4.1中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响取2只性别相同体重相近的小鼠，准确称取体重，并 随机分为牛理盐水组和氯丙嗪组。氯丙嗪组按0.1ml/10g 体重腹腔注射0.25%氯丙嗪，随即安放在冰浴的纱布上 1
4、015min,使呼吸频率降至70-80次/min；生理盐水组按 0.1ml/10g体重腹腔注射生理盐水，室温放置10-I5min, 作为对照。之后将2只小鼠分别放入100M1的广口瓶内， 连接好测耗氧装置。如右图。1.4.2不同原因造成的缺氧取2只性别相同体重相近的小鼠随机分为乏氧性缺氧组和一氧化碳中毒组。乏氧性缺氧 组小鼠放入含冇5g钠石灰的100ml密闭瓶中；一氧化碳中毒组小鼠放入500ml密闭瓶，注 入10ml CO气体。另収2只性别和同体重相近的小鼠随机分为亚硝酸纳组和亚硝酸纳治疗组。亚硝酸纳组 小鼠腹腔注射50g/L亚硝酸纳0.2ml,并随即腹腔注射生理盐水0.2ml；亚硝酸纳治疗组
5、小鼠 腹腔注射5()g/L亚硝酸纳0.2ml后即刻腹腔注射10g/L亚甲基蓝0.2ml o2. 观察项目2.1中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响记录下小鼠的体重W (g)0从密闭测耗氧装置开始记时到小鼠死亡，分别观察氯丙嗪 组和生理盐水组小鼠的存活时间T (min)、总耗氧量A (mL)o按以下公式计算出总耗氧率 RmL/ (g min)：RmL/ (g min) = A (mL) 4-W (g) 4-T (min)2.2不同原因造成的缺氧乏氧性缺氧组和一氧化碳中毒组：处理前分別测出两鼠的正常呼吸频率(次/min)。待 塞紧瓶塞开始记时后，毎隔5min测一次呼吸频率(次/min),并观察两
6、鼠的行为以及耳、尾、 口唇等的颜色变化，直至小鼠死亡。记录死亡时间。亚硝酸纳组和亚硝酸纳治疗组：处理前分别测出两鼠的正常呼吸频率(次/min)。待注 射药品后,每隔5min测一次呼吸频率(次/min),并观察两鼠的行为以及耳、尾、口唇等的 颜色变化，直至小鼠死亡。记录死亡时间。将4只鼠分别解剖取出小块肝脏组织置于滤纸上观察颜色的不同。3. 结果3.1中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响氯内嗪组小鼠耐缺氧时间为48.710.5min,生理盐水组小鼠耐缺氧吋间为23.3 4.5min,两者相比冇高度显著性差异(P0.01)o氯丙嗪组小鼠的耗氧量为10.4 + 3.1 ml,生 理盐水纽小鼠的耗氧
7、量为13.62.8ml。氯丙嗪组小鼠的耗氧率为1%0.5%(ml/g/min), 纶理盐水组小鼠的耗氧率2.9%0.6% (ml/g/min),两者相比有髙度显箸性差界(PvO.Ol)。 见表1 O表1中枢神经系统功能抑制、低温对小鼠存活时间和耗氧率的影响样本体重(g)存活时间(min)耗氧量(ml)耗氧率(ml/g/min)生理盐水氯内嗪生理盐水氯内嗪生理盐水氯内嗪生理盐水氯丙嗪122.023.020.041.012.013.32.7%1.4%220.020.025.045.010.07.02.0%0.8%322.023.022.046.015.58.03.2%0.8%421.021.520
8、.043.010.06.02.4%0.6%518.018.028.056.018.013.03.6%1.3%620.018.025.053.013.010.02.6%1.0%721.020.522.060.013.011.22.8%0.9%821.022.016.530.514.015.54.0%2.3%918.01&031.064.017.010.03.0%0.9%X土 S20.3 1.520.4 2.123.3 4.548.710.5*13.62.810.43.12.9% 0.6%1.1%0.5%#注pVO.Olvs生理盐水组，#p0.01vs生理盐水组3.2复制不同原因造成的缺氧类型小鼠
9、的实验3.2.1不同缺氧模型的小鼠呼吸频率的变化趋势见表20CO中痔所致的血液性缺氧小鼠的存活时间远比比乏氧性缺氧小鼠短；NaNO2组小鼠 的存活时间远比NaNO?治疗组的小鼠短，美蓝的治疗效果明显。表2乏氧、CO中毒、亚硝酸钠中毒的小鼠的呼吸频率(t/10s)项目O(min)5(min)10( min)15 (min)20(min)25 (min)30(min)乏氧31302826000co27600000NaNO23429150000NaNO2+MB333230272620153.2.2分别观察乏氧性缺氧组、一氧化碳中毒组、亚硝酸纳组和亚硝酸纳治疗组的小鼠肝脏 组织颜色,如表3。表3乏氧、
10、CO中毒、亚硝酸钠中毒的小鼠存活时间和肝血、耳尾唇颜色比较类别体重(g)存活时间(min)肝血颜色耳尾唇颜色乏氧1918暗红色青紫色(紫组)CO227樱桃红色樱桃红色NaNO21812深咖啡色青石板色NaNO2+MB18.530浅咖啡色青石板色，稍浅4讨论4.1中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响实验结果显示氯内嗪组的存活时间显著长于住理盐水组，耗氧率也显著低于牛理盐水 组。氯内嗪为吩曝嗪类抗精神病药物，主要阻断脑内多巴胺受体和Q肾上腺素受体和M胆 碱受体，具冇神经安定作川，它对中枢神经系统冇较强的抑制作川。小鼠注射氯丙嗪后，置 于低温使具进入假冬眠状态。小鼠外界活动停止，新陈代谢率降至最低
11、，因此能量利用减少, 单位吋间的耗氧量减少，即耗氧率减小。在氧总量相等的情况下，存活时间就比生理盐水组 匕 而耗氧总量减少，说明其对低氧的耐受能力减弱。原因可能是由于使用氯内嗪可以导致 低血压，持续低血压可发生休克；氯丙嗪还可致机体中毒，使心肌损害。由丁心脏功能损害 以及低血压的发生，使机体器官得不到足够的血供，加之氧含量不断减少，加快了小鼠机体 的功能衰竭。4.2不同原因造成的缺氧缺氧是指当供应组织的氧不足，或组织利用氧障碍时，机体的机能和代谢发生异常变化 的病理过程，多种疾病共有的病理过程。根据缺氧的原因不同可将缺氧分为乏氧性缺氧，血 液性缺氧，循环性缺氧和组织中毒缺氧四种类型。乏氧性缺氧
12、，主要表现为动脉血氧分压降低，氧含量减少，组织供养不足。正常毛细血 管的血液中氧离血红蛋白浓度约为26g/Lo乏氧性缺氧时，动静脉血中的氧离血红蛋口浓度 增高。当毛细血管血液中氧离血红蛋口浓度达到或超过50g/L时，可使皮肤和粘膜呈青紫 色。CO中毒时（可导致血液性缺氧），由于co与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和 力高210倍。当吸入气中含0的CO时，血液中的血红蛋白可能有50%为碳氧血红蛋白 （HbCO）o HbCO不能与O2结合，同时还可抑制红细胞的糖酵解，使2, 3二磷酸廿油酸 生成减少，氧离曲线左移，HbO2中的氧气不易释放，从而加重组织缺氧。当血液中的HbCO 增加至50%吋，
13、动物可迅速出现痉挛，呼吸闲难，昏迷，甚至死亡。此吋，动物的动脉血 含过多的HbCO,其皮肤，粘膜呈樱桃红色。亚硝酸盐可使血红素中的二价铁氧化成三价铁，形成高铁血红蛋白，导致高铁血红蛋白 血症（可导致血液性缺氧）。高铁血红蛋白中的三价铁因与疑基结合牢固而失去结合氧的能 力，或者血红蛋白分子中的四个二价铁中有部分氧化成三价铁，剩余的二价铁虽能结合氧, 但不易解离，导致氧离曲线左移，使纟R织缺氧。低浓度美蓝为还原剂，可抑制氧化剂的中毒 反应。亚硝酸盐等氧化剂中毒时，如高铁血红蛋白含量超过血红蛋白总量的10%,就可出 现缺氧表现，当血液中的HbFe3+OH达到15g/L吋，皮肤和粘膜nJ出现青紫色；当达到30% 一50%时，则发生严重缺氧。【参考文献】（1）陈主初.病理生理学北京：人民卫生出版社2004.（2）陆源,夏强等.生理科学实验教程.杭州：浙江大学出版社，2004.
